本發(fā)明涉及體能訓(xùn)練評測，尤其涉及一種智能運(yùn)動與體能訓(xùn)練評測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、乒乓球，被譽(yù)為中國的“國球”，是一種在桌上進(jìn)行的球類運(yùn)動，以其快速、靈活和技巧性強(qiáng)而著稱，乒乓球運(yùn)動不僅要求運(yùn)動員具備良好的身體協(xié)調(diào)性和反應(yīng)速度，還需要精準(zhǔn)的控制力和戰(zhàn)術(shù)策略，在進(jìn)行乒乓球訓(xùn)練時(shí)，對運(yùn)動員的動作、速度、力量和戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行進(jìn)行準(zhǔn)確評測至關(guān)重要，在乒乓球的競技舞臺上，運(yùn)動員們不僅要擁有出色的身體協(xié)調(diào)性，能夠在瞬間做出快速反應(yīng)，還得具備對擊球力量、方向等極為精準(zhǔn)的控制能力，同時(shí)，巧妙的戰(zhàn)術(shù)策略運(yùn)用也是克敵制勝的關(guān)鍵要素；

2、在乒乓球運(yùn)動員的訓(xùn)練過程中，對其動作規(guī)范程度、擊球速度快慢、發(fā)力力量大小以及戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行效果進(jìn)行精確且全面的評測意義非凡，然而，就當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)狀況而言，乒乓球訓(xùn)練評測工作大多還是依靠教練員的個(gè)人主觀判斷，并通過手動方式來記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，這種傳統(tǒng)的評測模式明顯存在諸多弊端，其工作效率低下，難以在有限的時(shí)間內(nèi)對大量運(yùn)動員進(jìn)行高效評測，而且由于主觀判斷的局限性，準(zhǔn)確性難以得到有效保障，評判結(jié)果往往因人而異，缺乏統(tǒng)一的客觀標(biāo)準(zhǔn)。

3、為解決上述問題，本技術(shù)中提出一種智能運(yùn)動與體能訓(xùn)練評測系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種智能運(yùn)動與體能訓(xùn)練評測系統(tǒng)及方法。

2、本發(fā)明提出的一種智能運(yùn)動與體能訓(xùn)練評測系統(tǒng)，包括：

3、硬件安裝模塊：負(fù)責(zé)乒乓球訓(xùn)練場地的硬件設(shè)施安裝；

4、軟件使用模塊：提供用戶界面，允許用戶選擇訓(xùn)練項(xiàng)目和參數(shù)設(shè)置；

5、人臉識別模塊：用于識別和驗(yàn)證運(yùn)動員身份，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

6、動作捕捉模塊：通過攝像頭和傳感器捕捉運(yùn)動員的動作；

7、數(shù)據(jù)分析模塊：對捕捉到的動作數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評估運(yùn)動員的表現(xiàn)；

8、實(shí)時(shí)反饋模塊：根據(jù)分析結(jié)果，實(shí)時(shí)向運(yùn)動員提供反饋；

9、結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊：訓(xùn)練結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)和展示訓(xùn)練結(jié)果；

10、標(biāo)準(zhǔn)示范模塊：提供標(biāo)準(zhǔn)動作示范視頻，供運(yùn)動員學(xué)習(xí)和參考；

11、硬件安裝模塊與動作捕捉模塊通訊連接，軟件使用模塊與人臉識別模塊通過軟件接口連接，動作捕捉模塊與數(shù)據(jù)分析模塊通過數(shù)據(jù)傳輸接口連接，數(shù)據(jù)分析模塊與實(shí)時(shí)反饋模塊通過內(nèi)部通信協(xié)議連接，實(shí)時(shí)反饋模塊與結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊通過數(shù)據(jù)庫同步，結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊與標(biāo)準(zhǔn)示范模塊通過用戶界面集成。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述硬件安裝模塊包括：

13、傳感器安裝單元：負(fù)責(zé)安裝和配置各種傳感器，包括運(yùn)動捕捉傳感器、壓力傳感器，以捕捉運(yùn)動員的運(yùn)動數(shù)據(jù)和球拍與球的交互數(shù)據(jù)；

14、攝像頭部署單元：負(fù)責(zé)在訓(xùn)練場地部署高清攝像頭，用于捕捉運(yùn)動員的動作視頻，以及球的軌跡和速度；

15、網(wǎng)絡(luò)連接單元：確保所有硬件設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接到中央處理系統(tǒng)，包括無線和有線連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。

16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述軟件使用模塊包括：

17、用戶界面設(shè)計(jì)單元：開發(fā)直觀的用戶界面，允許用戶輕松選擇訓(xùn)練項(xiàng)目和參數(shù)設(shè)置，包括持拍手、運(yùn)動時(shí)長；

18、項(xiàng)目選擇單元：提供一個(gè)項(xiàng)目庫，用戶可以從中選擇特定的訓(xùn)練動作項(xiàng)目，包括正手擊球、反手擊球；

19、參數(shù)配置單元：允許用戶根據(jù)個(gè)人需求配置訓(xùn)練參數(shù)，包括訓(xùn)練難度、重復(fù)次數(shù)，并保存用戶配置以供后續(xù)使用。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述人臉識別模塊包括：

21、人臉檢測單元：使用攝像頭捕捉的人臉圖像，通過人臉檢測算法識別運(yùn)動員的面部特征；

22、身份驗(yàn)證單元：將檢測到的人臉與數(shù)據(jù)庫中存儲的運(yùn)動員面部數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以驗(yàn)證運(yùn)動員身份；

23、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)單元：將識別到的運(yùn)動員與其訓(xùn)練數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和個(gè)人化。

24、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述動作捕捉模塊包括：

25、視頻分析單元：對攝像頭捕捉的視頻進(jìn)行幀分析，提取運(yùn)動員的動作特征；

26、傳感器數(shù)據(jù)處理單元：處理來自傳感器的數(shù)據(jù)，包括球拍加速度、球的速度，以補(bǔ)充視頻分析的結(jié)果；

27、動作同步單元：同步視頻分析和傳感器數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，以獲得運(yùn)動員動作的完整視圖。

28、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述數(shù)據(jù)分析模塊包括：

29、動作識別單元：使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對運(yùn)動員的動作進(jìn)行分類和識別；

30、性能評估單元：根據(jù)動作識別結(jié)果，評估運(yùn)動員的表現(xiàn)，包括擊球準(zhǔn)確度、反應(yīng)速度；

31、數(shù)據(jù)融合單元：將不同來源的數(shù)據(jù)融合，以獲得更全面的運(yùn)動員表現(xiàn)分析。

32、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述實(shí)時(shí)反饋模塊包括：

33、反饋生成單元：根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，生成實(shí)時(shí)反饋信息，包括動作糾正建議；

34、用戶交互單元：提供一個(gè)交互界面，使運(yùn)動員能夠接收和理解實(shí)時(shí)反饋；

35、反饋優(yōu)化單元：根據(jù)運(yùn)動員的反饋和表現(xiàn)改進(jìn)，調(diào)整反饋內(nèi)容，以提高訓(xùn)練效果。

36、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊包括：

37、數(shù)據(jù)匯總單元：收集訓(xùn)練過程中的所有數(shù)據(jù)，包括動作數(shù)據(jù)、評分；

38、結(jié)果展示單元：將匯總的數(shù)據(jù)以圖表和報(bào)告的形式展示給用戶；

39、歷史對比單元：提供運(yùn)動員歷史訓(xùn)練數(shù)據(jù)的對比分析，以觀察進(jìn)步和趨勢。

40、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述標(biāo)準(zhǔn)示范模塊包括：

41、視頻庫管理單元：管理標(biāo)準(zhǔn)示范視頻庫，確保視頻內(nèi)容的更新和準(zhǔn)確性；

42、視頻播放單元：提供一個(gè)界面，供運(yùn)動員觀看和學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)示范視頻；

43、個(gè)性化推薦單元：根據(jù)運(yùn)動員的訓(xùn)練表現(xiàn)，推薦相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)示范視頻，以幫助他們改進(jìn)技術(shù)。

44、一種智能運(yùn)動與體能訓(xùn)練評測方法，采用上述的一種智能運(yùn)動與體能訓(xùn)練評測系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：

45、步驟一：首先，硬件安裝模塊負(fù)責(zé)在乒乓球訓(xùn)練場地安裝必要的硬件設(shè)施，包括傳感器和攝像頭，以確保能夠捕捉到運(yùn)動員的動作數(shù)據(jù)；

46、步驟二：接著，軟件使用模塊提供一個(gè)用戶友好的界面，允許用戶選擇特定的訓(xùn)練項(xiàng)目和進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，以個(gè)性化訓(xùn)練體驗(yàn)；

47、步驟三：隨后，人臉識別模塊啟動，通過識別和驗(yàn)證運(yùn)動員的身份，確保訓(xùn)練數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和個(gè)人化；

48、步驟四：接下來，動作捕捉模塊通過部署的攝像頭和傳感器實(shí)時(shí)捕捉運(yùn)動員的動作，為后續(xù)分析提供原始數(shù)據(jù)；

49、步驟五：然后，數(shù)據(jù)分析模塊對捕捉到的動作數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，評估運(yùn)動員的技術(shù)表現(xiàn)和體能狀態(tài)；

50、步驟六：緊接著，實(shí)時(shí)反饋模塊根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，向運(yùn)動員提供即時(shí)的反饋和建議，幫助他們即時(shí)調(diào)整和改進(jìn)；

51、步驟七：訓(xùn)練結(jié)束后，結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊負(fù)責(zé)匯總和展示訓(xùn)練結(jié)果，包括動作評分和違規(guī)統(tǒng)計(jì)，為運(yùn)動員提供全面的反饋；

52、步驟八：最后，標(biāo)準(zhǔn)示范模塊提供標(biāo)準(zhǔn)動作示范視頻，供運(yùn)動員學(xué)習(xí)和參考。

53、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益的技術(shù)效果：

54、1.通過動作捕捉模塊中的視頻分析單元和傳感器數(shù)據(jù)處理單元，分別從攝像頭捕捉的視頻和傳感器獲取運(yùn)動員動作、球拍與球的交互多方面數(shù)據(jù)，再經(jīng)數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)融合單元將不同來源數(shù)據(jù)融合，綜合評估運(yùn)動員表現(xiàn)，相比僅依賴教練員主觀判斷，能更全面客觀地反映運(yùn)動員實(shí)際情況，提高了評測的準(zhǔn)確性，為運(yùn)動員提供更精準(zhǔn)的訓(xùn)練指導(dǎo)；

55、2.實(shí)時(shí)反饋模塊能依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，迅速生成包含動作糾正建議信息的實(shí)時(shí)反饋，并通過用戶交互單元及時(shí)傳達(dá)給運(yùn)動員，運(yùn)動員可據(jù)此立即調(diào)整動作和戰(zhàn)術(shù)，避免錯(cuò)誤動作持續(xù)，顯著提升訓(xùn)練效率，加快訓(xùn)練進(jìn)程；

56、3.軟件使用模塊允許用戶自主選擇訓(xùn)練項(xiàng)目、設(shè)置參數(shù)，還能保存配置供后續(xù)使用，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)示范模塊可根據(jù)運(yùn)動員訓(xùn)練表現(xiàn)推薦相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)示范視頻，滿足不同運(yùn)動員個(gè)性化需求，使其專注于自身薄弱環(huán)節(jié)訓(xùn)練，避免時(shí)間浪費(fèi)在不適用內(nèi)容上，從而提升整體訓(xùn)練效率；

57、4.借助動作捕捉模塊和數(shù)據(jù)分析模塊，可對運(yùn)動員動作的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行量化分析，改變以往主觀判斷難以量化的狀況，為運(yùn)動員提供具體數(shù)值化的評估結(jié)果，清晰了解自身水平和進(jìn)步空間；

58、5.結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊中的歷史對比單元能夠收集和對比運(yùn)動員不同時(shí)期的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，以圖表和報(bào)告形式展示，運(yùn)動員和教練員可直觀觀察其進(jìn)步趨勢，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，確保訓(xùn)練方向正確且有效，有助于運(yùn)動員長期穩(wěn)定提升競技水平。